動物微生態制劑研究進展

王欣睿

摘 要 動物微生態制劑是一種通過促進正常微生物菌群繁殖及抑制有害菌生長，從而保持腸道生態系統動態平衡的制劑，具有刺激動物生長、改善動物肉質、增強動物機體免疫力的功能。基于此，從微生態制劑的發展歷程、種類、作用機理、在家禽家畜中的應用現狀及其研究進展進行了論述。

關鍵詞 動物微生態制劑；益生菌；微生態動態平衡；疾病防控；環境治理

中圖分類號：S816.7 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.36.037

動物微生態制劑是一種新型活菌物質，可通過人為添加有益菌來抑制有害菌的生長繁殖，從而提高飼料轉化率，綠色健康無副作用。目前，微生態制劑不僅完全替代了抗生素，而且還可有效維持宿主腸道內菌群動態平衡，促進其消化吸收能力，同時降低疾病的發病率。另外，它在畜牧生產應用中以及治理規模化畜牧場環境的生產生活實踐中也起到至關重要的作用。

1 動物微生態制劑的發展歷史

動物微生態制劑可以縮短動物的生長周期，提高其屠宰率及生產性能，且能大大降低動物常見疾病的發生率。這些都是源于它能調節動物腸道內菌群失衡，并能在短期內維持宿主腸道內微生態系統動態平衡。研究表明，作為一種天然的活性制劑，動物微生態制劑有無藥性和毒副作用，更無藥物殘留的顯著優點。不僅如此，其保健性能、提高飼料利用率、促進生長等功效，可以替代抗生素投入生產。理想微生態制劑的菌株應具有幾個特征：一是室溫下混合在飼料中存活時間持久；二是在發酵時會產生抑菌物質及乳酸等代謝產物；三是存活率極高，不易受過程中相關因素影響；四是繁殖生存條件較低，適應能力強；五是和病原體不發生任何反應，對機體無不良作用；六是對膽汁及強酸性物質的耐受性較高。如今，飼用菌劑、調痢生、促菌生已被研制出來，但若追溯動物微生態制劑的歷史，最早可追溯至50多年前使用的乳酶生。

2 動物微生態制劑的分類

微生態制劑在選種時可參照以下要求：第一，若要益生菌在宿主體內短時間內迅速定植并生長繁殖，應優先選擇本動物體內的正常菌群；第二，生產菌種選擇菌株的前提是安全性能要好；第三，菌種需具有易保存、便于運輸的特點；第四，菌種需具備的益生功能，可使其在膽汁和酸性環境中存活并能植入腸粘膜。

3 動物微生態制劑的作用機制

動物微生態制劑的主要作用機理是當其被動物攝入體內時，會和腸道內其他菌群形成共生、競爭或吞噬等生物學關系，其復雜的作用機理主要體現在以下幾點。

3.1 優勢種群作用

正常微生物與動物和環境之間所構成的微生態系統中，優勢種群對整個微生物群起決定性作用，一旦其失去優勢種群，則原微生態平衡失調，原有優勢種群就會發生更替。通常情況下，動物腸道內存在的需氧菌和厭氧菌數量的比例為1∶99，一旦動物體內的優勢種群出現更替，則很有可能使上述比例失調。這時，動物微生態制劑便可發揮功效，通過調節需氧菌和厭氧菌的數量，使需氧菌數量逐漸減少，而厭氧菌數量恢復到正常，進而使宿主微生態平衡重新恢復，以此達到治療動物疾病的效果。

3.2 生物奪氧及拮抗作用

生物奪氧是指當一些對機體有益的耗氧微生物進入動物腸道后，會使氧氣含量下降，導致其周邊環境缺氧，從而為厭氧菌的大量生長繁殖提供良好機會。而厭氧菌的生存繁殖又反過來抑制了需氧菌的生長，這就會直接形成需氧菌和厭氧菌分別占1%及99%的情況，菌群即達到平衡。而生物拮抗作用是有益微生物和病原微生物的競爭關系，他們為了獲得更好的生存環境而相互爭奪營養物質及附著位點，通常是有益微生物的拮抗作用造成病原微生物環境的難以生存。

3.3 增強機體免疫功能

微生態制劑可被作為非特異性免疫因子，激活宿主細胞的免疫活性，對體液免疫以及細胞免疫都能起到一定的促進作用，從而提高細胞免疫性，增強其機體抵抗力。有研究表明，芽孢桿菌能激活腸道內相關的淋巴組織，從而產生更多淋巴細胞，促進免疫器官的生長發育；乳酸桿菌能提高機體的抗體水平或巨噬細胞的活性，增強了機體的免疫功能。

3.4 產生有益代謝產物及抗菌物質

當有益微生物進入到宿主體內后，產生的揮發性脂肪酸致使腸道內酸度變高，有機酸可以促進腸道的蠕動，提高其消化能力。同時，體內的酸性蛋白酶活性被激活，而蛋白酶可以有效促進動物體腸道對蛋白質的消化及吸收能力，從而使宿主體內環境更利于有益菌的生長繁殖，抑制致病菌的生長繁殖。

3.5 合成酶類及營養物質

乳桿菌、雙歧桿菌等益生菌可合成多種維生素，促進機體對鈣、鐵、蛋白質和維生素的消化吸收，提高畜禽的消化能力和生產性能。芽孢桿菌有較強的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性，可產生許多營養物質參與機體新陳代謝，另外可以提高飼料的轉化率和促進動物生長。

4 動物微生態制劑在實踐生產的作用

4.1 在豬生產中的應用

4.1.1 提高飼料利用率，減少有害氣體和臭味的產生

研究表明，在杜洛克斷奶仔豬飼料中添加0.1%益生素，可使其日增重提高15.25%（P<0.05），飼料利用率提高15.53%。李超[1]等通過比較幾種不同微生態制劑對生長豬的生產性能及其血清生化指標的影響，發現含有雙歧桿菌屬、芽孢桿菌屬、乳酸桿菌屬和酵母菌屬等的復合菌劑要比枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌組在提高生長豬日增重時效果顯著。張博[2]等在仔豬日糧中添加了含枯草芽孢桿菌的微生態制劑，不僅顯著降低了斷奶仔豬的腹瀉率，而且還明顯降低了圈舍內氨氣的濃度。

4.1.2 減少糞污排放，減輕治理負擔

主要是將發酵豬糞制成有機肥和利用發酵床養豬等。郭全忠[3]等利用RW酵素劑將發酵豬糞制作成有機肥，用來種植番茄，不僅可以提高番茄的水溶性糖含量，還能降低其酸度。薛惠琴[4]等通過實驗提出了發酵床豬舍內的氨氣含量和水泥舍內氨氣含量相比低40.65%。段淇斌[5]等研究發現，發酵床圈舍內不僅氨氣含量較水泥地面低，硫化氫的含量也較低。發酵床養豬模式是通過參與墊料和牲畜糞便協同發酵作用，快速轉化生糞、尿等養殖廢棄物，可以消除惡臭，抑制害蟲、病菌的生長繁殖，同時，有益微生物菌群能將墊料、糞便合成可供牲畜食用的糖類、蛋白質、有機酸、維生素等營養物質，增強牲畜抗病能力，促進牲畜健康生長。這種模式既降低了豬的發病率，又節省了環境治理的成本，從而提高了經濟效益。endprint

4.1.3 促進礦物質吸收，減少重金屬排放

丁關娥[6]等提出，微生物可以在腸道中產生有機酶整合物，降低腸道環境pH值，促進Ca、Mg、Fe、Zn等礦物元素的吸收，減少排出量，從而起到了保護環境的作用。

4.1.4 調節腸道平衡，增強免疫力，減少藥物用量

Canibe[7]等研究發現，斷奶仔豬日糧中添加乳酸菌添加劑后，乳酸菌會在仔豬消化道內定植，進而抑制其他微生物在此定植，從而抵制病原微生物的入侵。帥起義[8]研究提出飼喂微生態制劑可以提高豬瘟疫苗的免疫水平。張治家[9]試驗中在育肥豬日糧中添加了微生態制劑（嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌）和抗生素（硫酸抗敵素、阿散酸、金霉素），結果發現腹瀉率分別降低73.50%和56.32%，說明微生態制劑可以有效防治豬的消化道疾病。飼喂干酪乳桿菌后仔豬白細胞總數和嗜中性細胞數目顯著增加；崔曉琴[10]等研究表明，飼喂微生態制劑可提高仔豬的成活率及經濟效益。

4.2 在家禽生產中的應用

當家禽被飼喂添加過動物微生態制劑的飼料后，微生物會在其腸道內產生能促進其消化吸收的酶類物質。這些活性物質不僅可以提高家禽的日糧利用率，還能縮短肉雞的出籠時間，提高蛋雞的產蛋率。實驗表明，動物微生態制劑中的微生物可以和有益菌結合發生作用，加強家禽腸道蠕動功能，使其蛋白質的吸收利用率增加，從而提高家禽的生產性能[11]。另外，有益菌的大量增殖可有效限制大腸桿菌的運動，導致氨氣含量下降，進而使禽舍環境衛生條件得到凈化改善。研究表明，動物微生態制劑還可以刺激家禽的免疫器官產生免疫細胞，增強其細胞免疫和體液免疫，有效控制了家禽生產中的疾病發生率[12]。

5 展望

微生態制劑在動物飼料及規模化豬場環境治理方面有著獨到的功效和積極的作用。目前，綠色無公害畜產品已然成為人們的迫切需求，動物微生態制劑未來的研究方向將會是能兼具促生長、抗病性及環境治理等作用的高效能菌劑。動物微生態制劑將會為我國畜牧行業帶來良好的經濟效益及廣闊的發展前景。

參考文獻

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（責任編輯：劉昀）endprint